Wie das Immunsystem das Körpergewicht beeinflusst
Ein Mangel an bestimmten Antikörpern wirkt sich negativ auf die Darmflora aus – und das wieder kann Fettleibigkeit zur Folge haben.
Dass unser Abwehrsystem schädliche Eindringlinge wie Krankheitserreger und bösartig veränderte Zellen bekämpft, ist weithin bekannt. Wahrscheinlich spielt das Immunsystem aber auch eine wichtige Rolle beim Körpergewicht. Diese Vermutung lässt sich aus einer aktuellen Studie von US-Forschern schlussfolgern: Wissenschaftler um Charisse Petersen von der University of Utah in Salt Lake City fanden in Versuchen mit Mäusen heraus, dass Immunzellen direkten Einfluss auf Darm-Mikroben nehmen, die vor Übergewicht schützen, weil sie die Fettaufnahme aus der Nahrung bremsen. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Science“ veröffentlicht.
Eine zentrale Rolle bei diesem Prozess spielen demnach Antikörper des Typs Immunglobulin A (IgA). Sie werden von den Plasmazellen des Darms gebildet und kommen vor allem in Schleimhäuten vor, unter anderem im Verdauungstrakt und in den Atemwegen. IgAs machen rund 15 Prozent aller Immunglobuline im menschlichen Körper aus.
Antikörper können Vermehrung von Antikörpern fördern oder hemmen
Im Darm heften sich diese Antikörper an Bakterien, deren Vermehrung sie hemmen oder verstärken können. Das Eindämmen schädlicher Mikroben hat als Reaktion eine Zunahme der nützlichen zur Folge. Zu diesen „guten“ Bakterien gehören unter anderem bestimmte Vertreter aus der Familie der Clostridien, die vielen Menschen allerdings eher durch ihr „schwarzes Schaf“, das Clostridium difficile, bekannt sein dürfte. Doch neben diesem pathogenen Keim, der schwere Durchfälle auslösen kann, gibt es auch Clostridien mit positiver Wirkung auf die Gesundheit. Bereits seit einiger Zeit vermuten Forscher, dass solche „guten“ Clostridien die Darmzellen davor bewahren, zu viele Fette aus der Nahrung aufzunehmen.
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Der ganze Mechanismus funktioniert offensichtlich auch umgekehrt, mit entsprechend negativem Effekt, wie die US-Forscher zeigten: Gelangten aufgrund eines geschwächten Immunsystems weniger Immunglobuline des Typs A in den Darm der Mäuse, so vermehrten sich schädliche Bakterien stärker und verdrängten die nützlichen. Die Folge: Es wurde verstärkt Fett aus der Nahrung aufgenommen, die Tiere entwickelten Übergewicht. Ein gesunder Stoffwechsel hängt demnach im Wesentlichen von der Anzahl bestimmter „guter“ Bakterien im Darm ab – und deren Menge wiederum von der Aktivität des Immunsystems.
Mäuse mit Gendefekt nahmen stark zu
Für ihre Studie verwendeten die Forscher Mäuse, denen aufgrund eines Gendefekts ein Molekül in speziellen T-Helferzellen fehlte. Normalerweise regen T-Helferzellen andere Immunzellen an, Immunglobuline A in den Darm freizusetzen. Studienleiterin Charisse Petersen hatte vorher zufällig beobachtet, dass Mäuse mit diesem Defekt im Alter fettleibig wurden.
Ihr Team stellte fest, dass das Verhältnis der verschiedenen Bakterienarten im Darm bei den übergewichtigen Tieren ein anderes war als bei normalgewichtigen Artgenossen. Trotz gesunder Ernährung nahmen die Mäuse mit dem Gendefekt stark zu und entwickelten eine Tendenz zu Diabetes. Untersuchungen ihres Mikrobioms zeigten einen deutlich verringerten Anteil von Clostridien, während sich gleichzeitig zu viele Desulfovibrio-Bakterien (sie tragen zur Bildung von Schwefelwasserstoff bei) im Darm tummelten.
Können Bakterien beim Abnehmen helfen?
Die Versuche der Wissenschaftler aus Utah bestärkten die Vermutung, dass Clostridien die Aufnahme von Nahrungsfetten über das Darmepithel regulieren, erklärt André Gessner, Leiter des Instituts für Mikrobiologie und Hygiene der Universität Regensburg, der an der Studie nicht beteiligt war. Damit seien diese Bakterien „potenziell sehr interessante Organismen zur Entwicklung neuer Strategien zur Verhinderung oder Behandlung von metabolischen Erkrankungen und Übergewicht“.
Übertragen auf den Menschen würden die Studienergebnisse bedeuten, dass jene Patienten besonders stark betroffen wären, deren Immunsystem nicht richtig arbeitet – etwa, weil sie unter einer Erbkrankheit leiden oder Medikamente einnehmen, die die Körperabwehr dämpfen.
Starkes Übergewicht schwächt das Immunsystem
Auch starkes Übergewicht selbst schwächt das Immunsystem: Wie man mittlerweile weiß, bewirkt Fettleibigkeit chronische Entzündungsreaktionen und gilt deshalb auch als Risikofaktor für mehrere Krebsarten.
Noch nicht geklärt ist allerdings, in welchem Umfang sich die Ergebnisse aus dem Versuchen mit Mäusen tatsächlich auf Menschen anwenden lassen. Als gesichert gilt, dass eine direkte Wechselwirkung zwischen dem Immunsystem und dem Mikrobiom existiert. Belegt ist auch, dass die Darmflora stark übergewichtiger Menschen weniger Clostridien beherbergt als der Durchschnitt.
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Wie kann man die erhöhte Fettaufnahme bei Patienten mit Übergewicht bremsen?
In einem begleitend zur Studie veröffentlichten Artikel diskutieren texanische Wissenschaftler bereits mögliche Therapien, die auf den Ergebnissen ihrer Kolleginnen und Kollegen aus Utah basieren – und entsprechend darauf zielen, die erhöhte Fettaufnahme im Darm übergewichtiger Patienten zu bremsen. Das könnte sich ihrer Ansicht nach zum Beispiel mit einer Transplantation des Stuhls von gesunden Menschen oder mit der Gabe „guter“ Clostridien erreichen lassen.
Vanessa Stadlbauer-Köllner von der Abteilung Gastroenterologie und Hepatologie von der Medizinischen Universität Graz bezweifelt in einem Kommentar indes, ob bei starkem Übergewicht eine Stuhltransplantation „die Therapie der Zukunft“ sein wird. Bisherige Studien zu dieser Methode hätten „sehr gemischte“ Ergebnisse erbracht. Und selbst wenn sich ein positiver Effekt auf den Stoffwechsel gezeigt hätte, sei dieser „nur moderat und von kurzer Dauer“ gewesen.
Ist eine auf das Immunsystem abzielende Therapie bei Übergewicht sinnvoll?
Vielversprechender erscheint der Medizinerin aus Österreich hingegen die „gezielte Modulation des Darm-Mikrobioms durch sogenannte „ext-generation Probiotika, Präbiotika oder spezifische Medikamente“. (Probiotika enthalten lebende Mikroorganismen, Präbiotika hingegen sind Ballaststoffe, die das Wachstum guter Bakterien fördern sollen).
Noch untersucht werden müsse laut Vanessa Stadlbauer-Köllner, ob eine auf das Immunsystem abzielende Therapie bei Übergewicht sinnvoll sein könne. André Gessner mahnt an, dass es „wie grundsätzlich in der Mikrobiomforschung“ wichtig sei zu prüfen, welche Risiken mit einer Fäkaltransplantation und der Gabe von neuen probiotischen Bakterienstämmen verbunden sein könnten. Das müsse passieren, bevor größere klinische Studien zu solchen Methoden an Menschen mit Übergewicht gestartet werden dürften.
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